24. Основные радиационные процессы в лазерах

а). Спонтанное излучение — самопроизвольный переход электрона из возбуждённого состояния в менее возбуждённые с испусканием фотона.

б). Вынужденное поглощение — переход электрона в возбуждённое состояние при поглощении фотона.

в). Вынужденное излучение — при поглощении фотона электрон в основное состояние и испускает два идентичных фотона.

Вынужденное поглощение и вынужденное излучение — взаимообратные процессы.

25. Основные условия лазерной генерации

а). Инверсная населённость — число атомов в возбуждённом состоянии больше числа атомов в основном состоянии вынужденное излучение более вероятностно.

б). Положительная обратная связь — осуществляется с помощью зеркал, между которыми помещается активное вещество.

26. Что такое инверсная населенность? Способы создания инверсной населенности

Инверсная заселённость — это условие лазерной генерации, при котором число атомов в возбуждённом состоянии больше числа атомов в основном состоянии вынужденное излучение более вероятностно.

При прохождении инвертированной среды, на выходе получается излучение, полностью идентичное первому ("затравочному") фотону. У всех фотонов будет одинаковая частота, направление, фаза выскокогерентное излучение.

Способы создания: трехуровневая система (одна из первых, рубиновый лазер) - рубин освещали очень мощным светом.

27. Как осуществляется обратная связь в лазерах?

Обратная связь лазеров осуществляется с помощью зеркал, между которыми помещается рабочее вещество.

За 2 прохода должно происходить усиление:

усиление * потери на зеркалах

— коэффициент усиления среды.

— длинна активной среды (рабочего вещества).

— коэффициенты отражения зеркал.

28. Принцип действия полупроводникового инжекционного лазера

Создаётся p—n-переход в кристалле (путём добавления примесей), включается в прямом направлении (+p,-n). В таком слое p—n-перехода образуется инверсная населённость, так как туда инжектируются электроны и дырки. Положительная обратная связь организуется за счёт небольших сколов с краёв (боковых граней) кристалла, которые действуют как зеркала.

29. Что такое внутренний фотоэффект?

Внутренний фотоэффект — это явление, когда при облучении, за счёт энергии фотона электроны могут переходить из валентной зоны в зону проводимости, создаётся пара электрон-дырка. Это приводит к увеличению проводимости вещества под действием света (фотопроводимость).

WИКИ: Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Он приводит к увеличению проводимости вещества под действием света (фотопроводимость) и к возникновению под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников (например в p—n-переходе).

30. Зависимость теплоемкости кристаллов от температуры

— температура Дебая.

— максимальная энергия фотонов.

— постоянная Больцмана.